理学醌类天然药物化学学习教案

1、会计学1理学醌类天然药物理学醌类天然药物(yow)化学化学第一页，共55页。蒽醌蒽醌（anthraquinones）苯醌苯醌（benzoquinones）萘醌萘醌（naphthoquinones）醌类化合物醌类化合物（quinones）菲醌菲醌（phenanthraquinone）第1页/共55页第二页，共55页。 是具有醌型结构的最简单是具有醌型结构的最简单(jindn)化合物化合物; 按其结构可分为邻苯醌及对苯醌两大类按其结构可分为邻苯醌及对苯醌两大类; 邻苯醌不稳定，故天然存在的苯醌化合物多为对苯醌衍邻苯醌不稳定，故天然存在的苯醌化合物多为对苯醌衍生物，其母核上常有生物，其母核上常有-O

2、H、-OCH3、-CH3等基团取代等基团取代;一、一、 苯醌类苯醌类 (benzoquinones)OOOO对苯醌邻苯醌第2页/共55页第三页，共55页。OOOCH3H3COOO(CH2)10CH3HOOH2,6-二甲氧基苯醌2,6-dimethoxybenzoquinone信筒子醌embelin第3页/共55页第四页，共55页。OHOHOOOOHOHOOO第4页/共55页第五页，共55页。 -(1,4)萘醌萘醌 -(1,2)萘醌萘醌 amphi-(2,6)萘醌萘醌 目前从自然界得到的几乎均为目前从自然界得到的几乎均为- -萘醌类。萘醌类。 - -萘醌类是黄色结晶，可升华，微溶于水，能溶于萘醌

3、类是黄色结晶，可升华，微溶于水，能溶于乙醇乙醇(y chn)(y chn)和乙醚。和乙醚。 天然萘醌衍生物多为橙黄色或橙红色结晶，个别为天然萘醌衍生物多为橙黄色或橙红色结晶，个别为紫色结晶。紫色结晶。 许多萘醌类有很明显的生物活性。许多萘醌类有很明显的生物活性。OOOOOO第5页/共55页第六页，共55页。OOOHOOOHOOCH3CH3OH三色柿醌胡桃醌拉帕醌第6页/共55页第七页，共55页。紫紫 草草Lithospermum erythrorhizonOOOHOHCHCH2CHRCCH3CH3紫草素 R=异紫草素 R=OHOH软紫草软紫草(z co)Arnebia euchroma 第7页

4、/共55页第八页，共55页。OOCH3H3OOCH3HnOOCH3K1K2K3第8页/共55页第九页，共55页。邻菲醌邻菲醌 (I) 邻菲醌邻菲醌 (II) 对菲醌对菲醌OOOOOO第9页/共55页第十页，共55页。OOO丹参醌 IIAtanshinoone IIA丹参丹参(dn cn)Salvia miltiorrhiza 抗菌、扩张抗菌、扩张(kuzhng)冠状动脉冠状动脉；治疗冠心病和心肌梗；治疗冠心病和心肌梗塞；塞；第10页/共55页第十一页，共55页。蒽醌衍生物蒽醌衍生物茜草素型茜草素型大黄素型大黄素型蒽醌类蒽醌类蒽酚衍生物蒽酚衍生物二蒽酮类衍生物二蒽酮类衍生物第11页/共55页第十

5、二页，共55页。OO123456788a9a4a10a9101, 4, 5, 8-位为位为 -位位;2, 3, 6, 7-位为位为 -位位;9, 10-位为位为meso-位位;OOHOOOHHOOOH蒽醌氧化蒽酚蒽酮蒽酚第12页/共55页第十三页，共55页。大黄素大黄素(hun s)型型:羟基分布在羟基分布在两侧苯环上两侧苯环上，多数化合，多数化合物呈黄色。物呈黄色。茜草素型茜草素型:羟基分布在一侧羟基分布在一侧苯环上，多数化苯环上，多数化合物呈橙黄至橙合物呈橙黄至橙红色。红色。第13页/共55页第十四页，共55页。OOOHOHR1R2R1=CH3 R2=H 大黄酚R1=CH3 R2=OH 大

6、黄素R1=CH3 R2=OCH3 大黄素甲醚R1=H R2=CH2OH 芦荟大黄素R1=H R2=COOH 大黄酸大黄大黄(dihung)Rheum palmatum 虎杖虎杖Polygonum cuspidatum 第14页/共55页第十五页，共55页。茜茜 草草Rubia cordifoliaR1=OH R2=H R3=H 茜草素R1=OH R2=H R3=OH 羟基茜草素R1=OH R2=COOH R3=OH 伪羟基茜草素OOOHR1R2R3第15页/共55页第十六页，共55页。(二二) 蒽酚及蒽酮蒽酚及蒽酮OOH第16页/共55页第十七页，共55页。(三三) 二蒽酮衍生物二蒽酮衍生物O

7、OHHOO中位 二蒽 酮位 二蒽 酮第17页/共55页第十八页，共55页。番泻叶番泻叶Folium Sennae (Senna Leaf )OOHOOOOHCOOHCOOHglcglcHHOOHOOOOHCOOHCOOHglcglcHHOOHOOOOHCH2OHCOOHglcglcHHOOHOOOOHCH2OHCOOHglcglcHH番泻苷 Asennoside A番泻苷 Bsennoside B番泻苷 Csennoside C番泻苷 Dsennoside D第18页/共55页第十九页，共55页。OOHOOOOHCOOHCOOHglcglcHHOOHOHCOOH番泻苷A大黄酸蒽酮 葡萄糖苷2肠

8、道微生物+2 glucose 现在已知道，大黄泻下作用的有效成分不下现在已知道，大黄泻下作用的有效成分不下20余种，余种，在体内真正起泻下作用的物质是大黄中的番泻苷在体内真正起泻下作用的物质是大黄中的番泻苷A受大肠受大肠内细菌作用的还原产物，但不是番泻苷元，而是大黄酸蒽内细菌作用的还原产物，但不是番泻苷元，而是大黄酸蒽酮或其酮或其8-葡萄糖苷。但这仍不能完全代表大黄的泻下效力葡萄糖苷。但这仍不能完全代表大黄的泻下效力，大黄中还有起协同，大黄中还有起协同(xitng)作用的物质或其它泻下作用作用的物质或其它泻下作用较强的物质存在。较强的物质存在。 第19页/共55页第二十页，共55页。理化理化(

9、lhu)(lhu)性质性质 物理性质物理性质化学性质化学性质第20页/共55页第二十一页，共55页。物理性质物理性质物理性质性状性状醌类化合物母核引醌类化合物母核引入酚羟基等助色团入酚羟基等助色团，表现一定的颜色，表现一定的颜色，取代越多，颜色，取代越多，颜色越深。越深。升华性升华性游离的醌类化合物游离的醌类化合物具升华性。具升华性。小分子小分子苯醌及萘醌还具挥苯醌及萘醌还具挥发性，可随水蒸气发性，可随水蒸气蒸馏蒸馏。溶解度溶解度游离醌类极性较小游离醌类极性较小，一般溶于乙醇、，一般溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿。乙醚、苯、氯仿。成苷后极性增大，成苷后极性增大，易溶于乙醇、甲醇易溶于乙醇、甲醇。第2

10、1页/共55页第二十二页，共55页。OOOHOOOH 醌核上的羟基取代相当于插烯酸结构醌核上的羟基取代相当于插烯酸结构(jigu)，酸性与羧，酸性与羧基取代相当，可溶于基取代相当，可溶于5% NaHCO3溶液。溶液。第22页/共55页第二十三页，共55页。酸性强弱顺序酸性强弱顺序(shnx)：含含-COOH 含含2个以上个以上-OH 含含1个个-OH 含含2个个-OH 含含1个个-OH 5% NaHCO3 5% Na2CO3 1% NaOH 5% NaOH OOHOOOOH -OH -OH第23页/共55页第二十四页，共55页。(二二) 颜色颜色(yns)反应反应Feigl金属离子无色亚甲蓝次

11、甲基试剂Borntragers第24页/共55页第二十五页，共55页。取醌类化合物水或苯溶液取醌类化合物水或苯溶液1滴，加入滴，加入25Na2CO3水溶液，水溶液，4HCHO及及5邻二硝基苯的苯溶液各邻二硝基苯的苯溶液各1滴，混合后置滴，混合后置(hu zh)水浴加热，水浴加热，14分钟内产生紫色。在该反应中，醌类只起到电子传递的作用。分钟内产生紫色。在该反应中，醌类只起到电子传递的作用。OO+ 2HCHO + 2OH-OHOH+ 2HCOO-OHOH+NO2NO2OH-OO+NO2-NO2-第25页/共55页第二十六页，共55页。OOOHOOO-O-OO红色红色(hngs)第26页/共55页

12、第二十七页，共55页。第27页/共55页第二十八页，共55页。 对于醌环尚未完全取代的苯醌或萘醌，可在氨的碱性对于醌环尚未完全取代的苯醌或萘醌，可在氨的碱性(jin xn)环境中与活性次甲基试剂（乙酰乙酸酯、丙二环境中与活性次甲基试剂（乙酰乙酸酯、丙二酸酯、丙二腈等）的溶液反应，生成蓝绿或蓝紫色；酸酯、丙二腈等）的溶液反应，生成蓝绿或蓝紫色； 蒽醌类无此反应；蒽醌类无此反应； 萘醌苯环上有羟基取代时，此反应受抑制；萘醌苯环上有羟基取代时，此反应受抑制；4. 与活性次甲基试剂与活性次甲基试剂(shj)的反应的反应OOCHCOOEtCOOEtOOCCOOEtCOOEtOOCCOOEtCOOEtOO

13、CCCOOEtOEtO第28页/共55页第二十九页，共55页。OOOOOOOOMgOOOOOOMg1个 OH1个 OH2个-OH不同环橙黄橙1个 OH1个 OH二者处于邻位蓝蓝紫1个 OH1个 OH二者处于间位橙红红1个 OH另1个 OH二者处于对位紫红紫第29页/共55页第三十页，共55页。游离醌类的提取游离醌类的提取1 1游离羟基蒽醌的分离游离羟基蒽醌的分离2 2蒽醌苷类与苷元的分离蒽醌苷类与苷元的分离(fnl)(fnl)3 3蒽醌苷类的分离蒽醌苷类的分离4 4第30页/共55页第三十一页，共55页。有机溶有机溶剂剂提取提取(tq)：氯仿、氯仿、乙酸乙乙酸乙酯酯碱提取碱提取(tq)-(tq

14、)-酸沉淀法酸沉淀法：带游离酚带游离酚羟基的醌羟基的醌类类水蒸气水蒸气蒸馏法：蒸馏法：分子量小的分子量小的苯醌及萘醌苯醌及萘醌超临界流超临界流体萃取、体萃取、超声提取超声提取第31页/共55页第三十二页，共55页。乙醚溶液5NaHCO3NaHCO3液乙醚液酸化含COOH的羟基蒽醌5Na2CO3Na2CO3液酸化含 -OH的蒽醌乙醚液混合物乙醚溶液乙醇提取乙醇浸膏乙醚捏溶不溶物1. pH梯度梯度(t d)萃取法萃取法第32页/共55页第三十三页，共55页。乙醚液1NaOHNaOH液乙醚液酸化含两个 -OH的羟基蒽醌5NaOHNaOH液酸化含一个 -OH的蒽醌残留物2. 色谱法色谱法 硅胶、聚酰胺

15、；一般硅胶、聚酰胺；一般(ybn)不用氧化铝；不用氧化铝；第33页/共55页第三十四页，共55页。根据它们的溶解性不同分离根据它们的溶解性不同分离(fnl)。 苷元：苷元： 极性小，难溶于水，易溶于乙醚、氯仿等极性小，难溶于水，易溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。有机溶剂。 苷：苷： 极性大，溶于水，难溶于乙醚、氯仿等有机极性大，溶于水，难溶于乙醚、氯仿等有机溶剂。溶剂。第34页/共55页第三十五页，共55页。水溶性强的成分水溶性强的成分(chng fn)，分离及精制工作都较为，分离及精制工作都较为困难，层析前用铅盐法或溶剂法处理，得较纯总苷后再进困难，层析前用铅盐法或溶剂法处理，得较纯总苷后再进一步

16、分离，常用层析法。一步分离，常用层析法。 铅盐法：加入醋酸铅溶液，使之沉淀，分离后用硫化铅盐法：加入醋酸铅溶液，使之沉淀，分离后用硫化氢脱铅，得总蒽醌苷类；氢脱铅，得总蒽醌苷类； 溶剂法：是用中等极性的有机溶剂如乙酸乙酯、正丁溶剂法：是用中等极性的有机溶剂如乙酸乙酯、正丁醇等，从除去游离蒽醌衍生物的水溶液中，将蒽醌苷萃取醇等，从除去游离蒽醌衍生物的水溶液中，将蒽醌苷萃取出来，再作进一步分离；出来，再作进一步分离； 层析法：硅胶、反相硅胶、凝胶、层析法：硅胶、反相硅胶、凝胶、HPLC；第35页/共55页第三十六页，共55页。大黄药材粗粉大黄药材粗粉 70 70甲醇提取甲醇提取 提提 取取 液液

17、LH LH- -2020 葡聚糖凝胶柱色谱葡聚糖凝胶柱色谱 70 70甲醇洗脱甲醇洗脱 分段收集分段收集 二蒽酮苷二蒽酮苷 蒽醌二葡萄糖苷蒽醌二葡萄糖苷 蒽醌单糖苷蒽醌单糖苷 游离苷元游离苷元 (sennoside A (sennoside A- -D)D) 分子量由大至小依次洗脱分子量由大至小依次洗脱 第36页/共55页第三十七页，共55页。第37页/共55页第三十八页，共55页。OOOO257 nm245 nm251 nm335 nm240 nm 强强285 nm 中强中强400 nm 弱弱 萘醌萘醌 醌类化合物由于存在醌类化合物由于存在(cnzi)较长的共轭体系，在较长的共轭体系，在紫外

18、区域均出现较强的紫外吸收；紫外区域均出现较强的紫外吸收；第38页/共55页第三十九页，共55页。OOOO醌样结构醌样结构(jigu)：第第峰峰 272 nm第第峰峰 405 nm苯样结构苯样结构(jigu)：第第峰峰 252 nm第第峰峰 325 nm第39页/共55页第四十页，共55页。羟基蒽醌有五个主要羟基蒽醌有五个主要(zhyo)吸收带吸收带:第第峰：峰：230 nm左右，与左右，与-OH有关，对推断母核上酚羟基的数目很有有关，对推断母核上酚羟基的数目很有 意义，一般来说，酚意义，一般来说，酚-OH越多，红移越多。越多，红移越多。第第峰：峰：240260 nm, 由苯样结构由苯样结构(j

19、igu)引起。引起。第第峰：峰：262295 nm, 由醌样结构由醌样结构(jigu)引起，与引起，与b-酚酚OH有关。有关。第第峰：峰：305389 nm, 由苯样结构由苯样结构(jigu)引起，与苯环上供电基取代有关。引起，与苯环上供电基取代有关。 -位位-CH3, -OCH3, -OH 取代，峰位红移，强度降低。取代，峰位红移，强度降低。-位位-CH3, -OCH3, -OH取代，强度增加。取代，强度增加。第第峰：峰： 400 nm，由醌样结构，由醌样结构(jigu)中的羰基引起，与中的羰基引起，与-酚酚OH 有关，有关， - 酚酚OH 越多，红移越多。越多，红移越多。第40页/共55页

20、第四十一页，共55页。1645-1608cm-11645-1608 cm-1OOOHOHOOOHOH1678-1653 cm-1OO1637-1621 cm-11675-1647 cm-1OOOH第41页/共55页第四十二页，共55页。1616-1592 cm-1OOOHOHOH1592-1572 cm-1OOOHOHOHOH1678-1661 cm-11626-1616 cm-1OOOHOH第42页/共55页第四十三页，共55页。OOH6.72 (s)OOH 6.95 (s)OOOCH3H6.17(s)OOOHHOOOCCH3HOOCH3HOOCCH3H6.37(s)6.76(s)6.79(

21、s)7.06(s)OO3.89 (s)2.13 (s)第43页/共55页第四十四页，共55页。 取代取代(qdi)基质子基质子第44页/共55页第四十五页，共55页。OO126.2136.6131.7184.6138.6OOOMe160.3118.3135.4119.4133.8119.3184.3185.1OOOH161.8124.2136.4114.8131.5190.0138.4139.3183.9118.9第45页/共55页第四十六页，共55页。OO182.5132.9126.6134.3OOOMe182.1121.6160.3117.9134.3119.7134.7183.3OOOH187.9113.8181.5132.6161.3123.7136.3118.8第46页/共55页第四十七页，共55页。OOOOm/z 208-COOm/z 180-C